Нагревательное сопротивление

Зарегистрировано в Бюро госледуюи 1 ей рееистрацииызобретений Госгглана при СИК СССР М. С. Снисаренко. агревательное сопротивление для печеи Заявлено 22 июня 1938 года в НКЭП за М 17615. Опубликовано 31 октября 1939 года. Применяющиеся в настоящее время Целью настоящего изобретения явпроволочные нагревательные сопроти- ляется разрешение именно этой задавления, преимущественно из нихрома, чи, имеющей первостепенное значение не дают возможности получать в эле- для техники получения высоких темктрических печах температуру выше ператур в электрических печах сопро", Даже новые сплавы, предло- тивления.женные в последнее время для нагре- Препятствием к разрешению ее до вательных сопротивлений, например, настоящего времени служило то обкэнтел, не позволяют практическистоятельство, что при создании газо- форсировать температуру выше 1250". непроницаемого ввода металлического Предел дальнейшему повышению тем- электрода в защитнуго оболочкунеобггературы кладет, с одной стороны, ходимо было считаться с значительтемпература плавления металла, а с ной разницей коэфициентов расширедругой стороны, его окисляемость на ния керамического материала оболочвоздухе при накаливании. Первое за- ки и металла ввода.труднение можно было бы устранить, Необходимо отметить, что фактиприменяя в качестве нагревателя воль-чески объем воздуха, заключенный в фрамовую или молибденовую прово-; защитной трубке, настолько незначилоку с очень высокой температурой телен, что однократное его количеплавления, для предупреждения же ство в состоянии окислить лишь сотые окисления на воздухе делались неод- доли процента веса вольфрамового нократные предложения защищать или молибденового нагревателя. Если, проволочные нагреватели путем за- поэтому, заключить вольфрамовую или ключения их в газонепроницаемую молибденовую спираль в герметически герметически закрытую эвакуирован-, замкнутуго газонепроницаемую высоную оболочку. ( коогнеупорную трубку, из которой возПрактически, однако, задача полу-, дух предварительно не удален, то при чения температур чорядка 1500 в 18 первом накаливании спирали поверх- при помощи сопротивлений из метал- ность ее лишь очень незначительно лической проволоки до сих пор не окислится и на этом окисление оста- разрешена. новится.Однако, при этом ьозпикает другое затруднение. Г 1 ри нагревании до 1500 - 1600 заключающийся в трубке сбьем воздуха увеличится в 5 - 6 раз, по так как пространство внутри трубки замкнуто, то вместо этого соответственно повысится давление до 5 - б атм, Для того, чтобы раскаленная оболочка не подверглась разрушению или деформации, ее пришлось бы делать чрезмерно толстой, что явно нецелесообразно. Кроме того, воздух при таком избыточном давлении неизбежно проникает через неплотности вводов и при осгывании образовавшийся внутри полости трубки вакуум засосет через увеличившиеся при выходе воздуха неплотности новую порцию воздуха.Согласно изобретению, герметизацич ввода осуществляется надеваемой на конец защитной трубки и на охлаждаемую проточной водой головку вводов и плотно охватывающей их резиновой трубкой, которая закрепляется на одной из указанных соединяемых частей, с той целью, чтобы допустить выход воздуха из защитной трубки при ее нагреве, но препятствовать засасыванию такового внутрь трубки при ее сстывапии,Таким образом эта резиновая трубка работает аналогично обратному клапану.На чертеже ь разрезе показано предлагаемое, согласно изобретению, нагревательное сопротивление,Спираль 1 из молибденовой, или еще лучше вольфрамовой, проволоки приварена своими концами к более толстым, чем она, стержням 2 из молибдена или вольфрама, а эти последние - к стержням 3 из железа с резьбой на их концах. На стержни 2, 3 надета защитная гильза 4 из угля или графита, а конец стержня 3 ввинчен в конец холодильника 5 и затянут гайкой 6. Спиральвместе с деталями 2, 3, 4, 5, 6 свободно вводится в защитную трубку 7 из высокоогнеупорного (керамического) газонепроницаемого материала, а на концы холодильников 5 навинчиваются направляющие втулки 5, более или менее плотно входящие в концы трубки 7. Затем при помощи контргаек 9 втулки эти прочно затягиваются на холодильниках 5. После этого на концы труб. ки 7 натягиваются резиновые трубки 1 О; их свободные части заворачиваются назад, как показано на чертеже пунктиром. Потом на открытые концы холодильников 5 навинчиваются головки 11 с центральными трубками 12 и вводными и выводнымипатрубками И и 13", для чего придерживают контргайку 9. Для уплотнения в головку 11 закладываются резиновые прокладки 14. Когда головка хорошо затянута, отворачивают контргайку .9 и затягивают ею головку 1, затем натягивают резиновую трубку О на шейку головки 11, как показано на чертеже сплошными линиями, и обвязывают находящуюся на конце трубки 7 часть резиновои трубки проволокой 15. К собранному таким образом нагревателю присоединяют резиновые шланги для подачи и, отвода охлаждающей воды и провода для подвода тока. Вода входит через патрубок 13, течет по трубке 12 во внутреннюю часть холодильника, пооходит пс кольцевому промежутку между трубкой 12 и внутренней стороной стенки 5 и выходит через патрубок 13 наружу. Благодаря такой циркуляции воды место, на которое надета резиновая трубка 10, остается всегда холодным, На наружной поверхности втулки В сделано несколько небольших канавок, При накаливании током вольфрамовой спирали и соответствующем повышении температуры трубки 7 давление заключенного в пей воздуха, вслед. ствие его расширения, повышается и он, преодолевая упругость резиновой трубки 1 д, расширяет ее над шейкой головки 11 и выходит наружу. При выключении тока и остывании трубки 7 объем воздуха в трубке уменьшается и на.ступает разрежение. В зависимости от количества удалившегося при нагреве воздуха давление в остывшей трубке может понизиться практически примерно до 0,3 атм., причем обратному прониканию воздуха в трубку препятствует резиновая трубка, плотно прижимающаяся под давлением окружающей атмосферы к шейке головки 11.Необходимо, однако; все же учитывать, что при продолжительных перерывах между периодами нагрева воздух сможет в небольшом хотя бы количестве просочиться внутрь трубки. Для того, чтобы защитить вольфрамовую спираль от вредного действия этого воздуха, концы защитных угольных или графитовых гильз продолжены настолько далеко, что приходятся уже в зоне рабочей части печи. Вследствие этого они накаливаются до высокой температуры и просачивающийся в трубку воздух окисляет их, не затрагиваявольфрама. Допуская тем не менее, что при каждой теплосмене в трубку может засосаться 0,3 объема свежего воздуха, могущего окислить вольфрам, и учитывая, что однократный объем воздуха достаточен для окисления примерно от 0,01 до 0,02/О веса вольфрамовой спирали, мы получили бы, что за 1000 теплосмен окислению подверглось бы от 3 до 7/О всего ее веса, что соответствует уменьшению диаметра проволоки (при начальном диаметре, равном 1 мм) от 1 до 3/О. Так как каждая теплосмена соответствует по крайней мере нескольким часам работы печи, то срок службы сопротивлений предлагаемой системы составляет многие тысячи часов, чего нельзя сказать ни об одном из известных до настоящего времени нагревательных сопротивлений как проволочного, так и иного типа, в особенности, при высоких температурах. Практически влияние засасываемого обратно воздуха еще меньше, чем подсчитано выше,Предмет изобретения,1. Нагревательное сопротивление для печей, выполненное в виде проволочной спирали, заключенной в защитную от окисления воздухом трубку из высокоогнеупорного газонепроницаемого керамического материала, отличающееся тем, что на конец защитной трубки и на охлаждаемую проточной водой головку вводов надета плотно охватывающая их резиновая трубка, закрепленная на одной из указанных соединяемых частей, с той целью, чтобы допустить выход воздуха из защитной трубки при ее нагреве, но препятствовать засасыванию такового внутрь трубки при ее остывании.2. Форма выполнения нагревательного сопротивления по п. 1, отличающаяся тем, что охлаждаемый проточной водой ввод состоит из свободно проходящего через защитную трубку вместе с нагревательной спиралью 1 холодильника 5, фиксируемого в своем положении при помощи навинчиваемой на него втулки о и снабженного навинчиваемой на свободный его конец головкой 11, имеющей центральную трубку 12 для подачи воды, подводящий и отводящий воду патрубки 1 Т и 1 Х и клемму для присоединения подводящего ток провода.3. В нагревательном сопротивлении по пп. 1 и 2 применение контргайки 9 для предупреждения поворачивания холодильника при навинчивании головки 11 и для затягивания последней.4. Б нагревательном сопротивлении по пп. 1 - 3 применение стержня 3, один конец которого скреплен с нагревательной спиралью, а другойснабжен нарезкой для ввинчивания в днище холодильника 5,5. В нагревательном сопротивлении по пп. 1 - 4 применение защитной гильзы 4 из угля или графита, располагаемой между концом нагревательной спирали и холодильником 5 и вводимой в защитную трубку 7 до присоединения последнего,ЧСНООЛОРЛИ 1911 19 И . ТИП. 1 Ч.ЧЯТН. ДВО ЗЭК Ме "о: -- Зь